روند فرایند آرایهٔ TFT-LCD با 5 ماسک
فرایند TFT با 5 ماسک، روندی برای ساخت آرایهٔ a-Si TFT-LCD است که پنج گروه لایهٔ عملکردی را الگودهی می‌کند: فلز گیت، مجموعه‌لایه‌های نیمه‌رسانای فعال، فلز سورس/درین، پسیواسیون همراه با ویاهای اتصال و الکترود ITO پیکسل.
- هر ماسک از طریق پوشش‌دهی، نوردهی، ظهور، اچ و حذف فوتورزیست، یک گروه لایهٔ عملکردی را تعریف می‌کند.
- پنج ماسک، ترانزیستور، خطوط سیگنال، لایهٔ محافظ و الکترود شفاف پیکسل را روی شیشهٔ آرایه می‌سازند.
- تعداد ماسک به فرایند وابسته است؛ ساختار IPS ممکن است ماسک الکترود مشترک را اضافه کند.
در این صفحه
- چرا فرایند از مجموعه‌لایه‌های TFT آغاز می‌شود
- ماسک 1: الکترود گیت و خط اسکن
- ماسک 2: عایق گیت، نیمهرسانا و تماس اهمی
- ماسک 3: سورس، درین، خط داده و کانال
- ماسک 4: پسیواسیون و ویای اتصال
- ماسک 5: الکترود ITO پیکسل
- خلاصهٔ فرایند پنج ماسکی
- مقایسهٔ فرایندهای TFT با 5 ماسک و 6 ماسک
- منابع فنی
- راهنماهای مرتبط آرایهٔ TFT-LCD
چرا فرایند از مجموعه‌لایه‌های TFT آغاز می‌شود
درک فرایند آرایه زمانی آسان‌تر است که هر مرحلهٔ لیتوگرافی به ساختار نهایی مرتبط شود: ساختار زیرلایهٔ آرایهٔ TFT-LCD. در نمونهٔ متداول a-Si با حالت TN، زیرلایه شامل فلز گیت، عایق گیت، لایه‌های نیمهرسانا و تماس اهمی، فلز سورس/درین، پسیواسیون و الکترود شفاف پیکسل است.
ماسک 1: الکترود گیت و خط اسکن
ماسک 1، الکترود گیت و خط اسکن افقی را روی زیرلایهٔ شیشه‌ای تمیزشده تعریف می‌کند. توالی نمونه شامل لایهنشانی فلز با PVD، پوشش‌دهی فوتورزیست، نوردهی و ظهور، اچ فلز و حذف فوتورزیست است. جنس لایه و شیمی اچ به فرایند کارخانه بستگی دارند.
ماسک 2: عایق گیت، نیمهرسانا و تماس اهمی
ماسک 2، مجموعه‌لایهٔ فعال بالای گیت را الگودهی می‌کند. لایه‌های عایق گیت، نیمه‌رسانای ذاتی a-Si و تماس اهمی آلاییدهٔ N+ a-Si معمولاً با CVD نشانده می‌شوند؛ سپس لیتوگرافی و اچ خشک، جزیرهٔ فعال را تعریف می‌کنند. این مجموعه، گیت را از نظر الکتریکی عایق می‌کند و هم‌زمان کانال ترانزیستور و تماس‌های کم‌مقاومت را ایجاد می‌کند.
ماسک 3: سورس، درین، خط داده و کانال
ماسک 3، الکترودهای سورس/درین و خط دادهٔ عمودی را الگودهی می‌کند. پس از لایهنشانی فلز سورس/درین و لیتوگرافی، اچ فلز الکترودها را تعریف می‌کند. سپس N+ a-Si نمایان بین سورس و درین حذف می‌شود تا کانال باز شود و نیمه‌رسانای ذاتی زیر آن حفظ شود.
ماسک 4: پسیواسیون و ویای اتصال
ماسک 4، دهانه‌های لایهٔ پسیواسیون را تعریف می‌کند. پسیواسیون از TFT و فلز خطوط سیگنال در برابر محیط مراحل بعدی فرایند محافظت می‌کند؛ ویای اتصال نیز ناحیهٔ درین موردنیاز برای اتصال الکترود پیکسل را نمایان می‌کند. هم‌راستایی ویا و کنترل اچ برای مقاومت تماس و بازده تولید اهمیت دارند.
ماسک 5: الکترود ITO پیکسل
ماسک 5، الکترود شفاف پیکسل را الگودهی می‌کند. ITO نشانده و با فوتورزیست پوشانده می‌شود، سپس نوردهی، ظهور و اچ انجام میگیرد. الکترود پیکسل از طریق ویای اتصال ماسک 4 به درین متصل می‌شود و زیرلایهٔ آرایهٔ TFT پنج ماسکی را تکمیل می‌کند.
خلاصهٔ فرایند پنج ماسکی
| ماسک | گروه اصلی لایهها | هدف الکتریکی |
|---|---|---|
| 1 | الکترود گیت و خط اسکن | سوئیچ‌زنی ترانزیستورها را به‌صورت ردیفی کنترل می‌کند. |
| 2 | عایق گیت، نیمهرسانا و تماس اهمی | مجموعه‌لایهٔ فعال و عایق‌شدهٔ ترانزیستور را تشکیل می‌دهد. |
| 3 | الکترودهای سورس/درین، خط داده و کانال | سیگنال پیکسل را منتقل و کانال TFT را تعریف می‌کند. |
| 4 | پسیواسیون و ویای اتصال | از TFT محافظت می‌کند و تماس درین را نمایان می‌سازد. |
| 5 | الکترود ITO پیکسل | میدان الکتریکی کنترل‌کنندهٔ پیکسل را اعمال می‌کند. |
مقایسهٔ فرایندهای TFT با 5 ماسک و 6 ماسک
پنج ماسک، قاعده‌ای عمومی برای همهٔ بک‌پلین‌های TFT-LCD نیست. طراحی IPS ممکن است به الگوی اضافی الکترود مشترک نیاز داشته باشد؛ روشهای دیگر یکپارچهسازی فرایند نیز می‌توانند مراحل لایهها را به‌شکل متفاوتی ادغام یا تفکیک کنند. مواد، معماری قطعه، اهداف قابلیت اطمینان و توانمندی کارخانه، تعداد نهایی ماسک‌ها را تعیین می‌کنند. برای اصول مشترک الگودهی، ببینید: راهنمای فوتولیتوگرافی آرایهٔ TFT-LCD.
پرسش‌های متداول
فرایند TFT با 5 ماسک چیست؟
روندی برای آرایهٔ a-Si TFT-LCD است که پنج گروه لایهٔ عملکردی را الگودهی می‌کند: فلز گیت، مجموعه‌لایه‌های نیمه‌رسانای فعال، فلز سورس/درین، پسیواسیون همراه با ویاهای اتصال و ITO پیکسل.
چرا TFT-LCD از نوع IPS ممکن است به شش ماسک نیاز داشته باشد؟
ساختار IPS میتواند الکترود مشترک الگودهیشدهای اضافه کند؛ بنابراین ممکن است نسبت به نمونهٔ سادهتر TN با پنج ماسک، به یک ماسک بیشتر نیاز داشته باشد. توالی دقیق به طراحی بکپلین و یکپارچهسازی فرایند بستگی دارد.
آیا هر ماسک برابر با یک لایهٔ نشاندهشده است؟
خیر. یک ماسک میتواند گروهی از لایهها را الگودهی کند. در نمونهٔ پنج ماسکی، ماسک 2 مجموعهٔ عایق گیت، نیمهرسانا و تماس اهمی را دربر میگیرد، نه فقط یک لایه را.
آیا فرایند آرایهٔ پنج ماسکی در همهٔ کارخانهها یکسان است؟
خیر. توالی عملکردی مشابه است، اما جنس لایهها، روشهای لایهنشانی، شیمی اچ، ابعاد و کنترلهای فرایند با توجه به طراحی و خط تولید متفاوتاند.
منابع فنی
- Applied Materials: سیلیکون آمورفاطلاعات زمینه‌ای دربارهٔ a-Si به‌عنوان نیمه‌رسانای TFT-LCD ماتریس فعال.
- AGC: زیرلایه‌های شیشه‌ای برای TFTهاالزامات شیشهٔ نمایشگر برای ساخت آرایهٔ TFT.
- Nippon Electric Glass: زیرلایهٔ شیشه‌ای بدون قلیاویژگی‌های شیشهٔ بدون قلیای مورد استفاده در فرایندهای TFT.
- SID / Wiley: فراتر از TFTهای سیلیکون آمورفزمینهٔ مواد و تحرک حامل‌ها برای بک‌پلین‌های TFT.
راهنماهای مرتبط آرایهٔ TFT-LCD
- فرایند کامل ساخت آرایهٔ TFT-LCD
- ساختار زیرلایهٔ آرایهٔ TFT-LCD
- فوتورزیست مثبت و منفی، نوردهی و اچ
- مواد مورد استفاده در ساخت آرایهٔ TFT-LCD
- مقایسهٔ الکترودهای گیت مسی و آلومینیومی
برای انتخاب ماژول TFT-LCD به کمک نیاز دارید؟
جزئیات فرایند آرایه توضیح می‌دهند پنل چگونه ساخته می‌شود؛ درخواست قیمت OEM یا RFQ باید این اطلاعات را به الزامات ماژول، مانند اندازه، وضوح، رابط، روشنایی، پنل لمسی، محیط و چرخهٔ عمر تبدیل کند.
